JP3090023B2 - 積層型圧電トランス - Google Patents
積層型圧電トランスInfo
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- Y10T29/42—Piezoelectric device making
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Dc-Dc Converters (AREA)
- General Electrical Machinery Utilizing Piezoelectricity, Electrostriction Or Magnetostriction (AREA)
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、圧電体を用いた圧
電トランスに関する。
電トランスに関する。
【０００２】
【従来の技術】圧電トランスは、最も基本的には、長板
状の圧電体を備え、その圧電体の長手方向の一方側に、
厚み方向に対向する１対の電極を形成し、長手方向の他
方側の端面に、もう１つの電極を形成するとともに、圧
電体の前記一方側を厚み方向に分極し、他方側を長手方
向に分極することによって構成される。ここで、厚み方
向に対向する１対の電極を有する部分は、駆動部ないし
は入力部となり、長手方向の他方側の部分は、発電部な
いしは出力部となる。
状の圧電体を備え、その圧電体の長手方向の一方側に、
厚み方向に対向する１対の電極を形成し、長手方向の他
方側の端面に、もう１つの電極を形成するとともに、圧
電体の前記一方側を厚み方向に分極し、他方側を長手方
向に分極することによって構成される。ここで、厚み方
向に対向する１対の電極を有する部分は、駆動部ないし
は入力部となり、長手方向の他方側の部分は、発電部な
いしは出力部となる。
【０００３】上述の駆動部の電極間に、圧電体の長手寸
法で決まる固有周波数の入力電圧を印加すると、圧電体
は、電歪効果により長手方向に強い機械的振動を起こ
し、これにより、圧電体の他方側では、圧電効果により
電荷が発生する。これを駆動部の電極の一方と発電部の
電極との間で交番高電圧として取り出すことができる。
このように、圧電トランスは、電気エネルギから機械エ
ネルギへの変換、さらに機械エネルギから電気エネルギ
への変換を通して昇圧作用を行なう。
法で決まる固有周波数の入力電圧を印加すると、圧電体
は、電歪効果により長手方向に強い機械的振動を起こ
し、これにより、圧電体の他方側では、圧電効果により
電荷が発生する。これを駆動部の電極の一方と発電部の
電極との間で交番高電圧として取り出すことができる。
このように、圧電トランスは、電気エネルギから機械エ
ネルギへの変換、さらに機械エネルギから電気エネルギ
への変換を通して昇圧作用を行なう。
【０００４】このような圧電トランスにおいて、圧電体
としては、例えばチタン酸ジルコン酸鉛系のような圧電
体磁器が通常用いられている。
としては、例えばチタン酸ジルコン酸鉛系のような圧電
体磁器が通常用いられている。
【０００５】そして、比較的大きな昇圧比を得ることが
できる圧電トランスとして、積層タイプの圧電トランス
が提案されている。この積層タイプの圧電トランスは、
圧電体が複数の圧電体磁器材料層からなる積層体によっ
て与えられ、入力側の電極となる複数の駆動用の電極が
各々隣り合う電極に対して圧電体磁器材料を介して対向
するように形成される。積層体の外面表面上には、駆動
用の端子電極および発電用の端子電極が形成され、複数
の駆動用の電極は、対向する端子電極に交互に電気的に
接続される。発電用の端子電極は、出力用の電極とされ
る。
できる圧電トランスとして、積層タイプの圧電トランス
が提案されている。この積層タイプの圧電トランスは、
圧電体が複数の圧電体磁器材料層からなる積層体によっ
て与えられ、入力側の電極となる複数の駆動用の電極が
各々隣り合う電極に対して圧電体磁器材料を介して対向
するように形成される。積層体の外面表面上には、駆動
用の端子電極および発電用の端子電極が形成され、複数
の駆動用の電極は、対向する端子電極に交互に電気的に
接続される。発電用の端子電極は、出力用の電極とされ
る。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】ところで、上記圧電ト
ランスにおいては、入出力用に厚さ方向と長手方向に形
成された電極を用いて駆動部及び発電部の分極処理が施
されている。このため、駆動部及び発電部の分極の度合
いはそれぞれ一様となっている。
ランスにおいては、入出力用に厚さ方向と長手方向に形
成された電極を用いて駆動部及び発電部の分極処理が施
されている。このため、駆動部及び発電部の分極の度合
いはそれぞれ一様となっている。
【０００７】したがって、分極方向が異なる駆動部と発
電部の境界付近において、内部応力が発生する。その結
果、分極時に圧電体が破壊したり、あるいはマイクロク
ラックが発生して機械的強度が低下することがあるとい
う問題点を有していた。
電部の境界付近において、内部応力が発生する。その結
果、分極時に圧電体が破壊したり、あるいはマイクロク
ラックが発生して機械的強度が低下することがあるとい
う問題点を有していた。
【０００８】そこで、本発明の目的は、上述したような
分極時の内部応力の発生による圧電体の破壊やマイクロ
クラックの発生を抑えた、機械的強度に優れた圧電トラ
ンスを提供することにある。
分極時の内部応力の発生による圧電体の破壊やマイクロ
クラックの発生を抑えた、機械的強度に優れた圧電トラ
ンスを提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明の積層型圧電トランスは、駆動用の電極と厚
さ方向に分極された圧電体とで構成された駆動部が一方
側に配置され、発電用の電極と長手方向に分極された圧
電体とで構成された発電部が他方側に配置されている、
一体型の板状の積層型圧電トランスにおいて、前記駆動
部と前記発電用の電極の間に、少なくとも１部が該圧電
体の表面に露出した１つ以上の電極を有し、前記発電部
における、該電極のうち少なくとも最も前記駆動部側に
位置する電極と前記駆動部との間の部分の分極の度合い
が、該電極と前記発電用の電極との間の部分の分極の度
合いよりも小さいことを特徴とする。
め、本発明の積層型圧電トランスは、駆動用の電極と厚
さ方向に分極された圧電体とで構成された駆動部が一方
側に配置され、発電用の電極と長手方向に分極された圧
電体とで構成された発電部が他方側に配置されている、
一体型の板状の積層型圧電トランスにおいて、前記駆動
部と前記発電用の電極の間に、少なくとも１部が該圧電
体の表面に露出した１つ以上の電極を有し、前記発電部
における、該電極のうち少なくとも最も前記駆動部側に
位置する電極と前記駆動部との間の部分の分極の度合い
が、該電極と前記発電用の電極との間の部分の分極の度
合いよりも小さいことを特徴とする。
【００１０】又、前記駆動部と前記発電用の電極の間の
電極は、前記発電部の分極方向に直交するように形成さ
れていることを特徴とする。
電極は、前記発電部の分極方向に直交するように形成さ
れていることを特徴とする。
【００１１】又、前記駆動部と前記発電用の電極の間の
電極は、圧電体層を介して厚さ方向に重なるように互い
に平行に形成された少なくとも１つの組からなることを
特徴とする。
電極は、圧電体層を介して厚さ方向に重なるように互い
に平行に形成された少なくとも１つの組からなることを
特徴とする。
【００１２】そして、前記圧電体は磁器であることを特
徴とする。
徴とする。
【００１３】
【発明の実施の形態】以下、本発明の圧電トランスの実
施の形態を、実施例に基づき図面を参照して説明する。
施の形態を、実施例に基づき図面を参照して説明する。
【００１４】（実施例１）図１は、本発明の一実施例に
よる、磁器を圧電体とした圧電トランスの、焼成前の積
層圧着体の分解斜視図である。同図において、１ａ、１
ｂ、１ｃ、１ｄ、１ｅ、１ｆは圧電体材料からなるグリ
ーンシートである。１２ａ、１２ｆは駆動用の電極であ
る。１３ｄ、１４ｄは駆動部と発電用の電極の間に形成
された電極である。なお、上記各電極については、焼成
後も同一の符号を付与する。
よる、磁器を圧電体とした圧電トランスの、焼成前の積
層圧着体の分解斜視図である。同図において、１ａ、１
ｂ、１ｃ、１ｄ、１ｅ、１ｆは圧電体材料からなるグリ
ーンシートである。１２ａ、１２ｆは駆動用の電極であ
る。１３ｄ、１４ｄは駆動部と発電用の電極の間に形成
された電極である。なお、上記各電極については、焼成
後も同一の符号を付与する。
【００１５】図２は、図１に示す積層圧着体を用いて得
られる圧電トランス１０の斜視図である。同図におい
て、１１は圧電体であり、１５は発電用の電極である。
Ａは駆動部、Ｂは発電部である。その他の部分は図１と
同様であるので、同一の符号を付与して説明は省略す
る。
られる圧電トランス１０の斜視図である。同図におい
て、１１は圧電体であり、１５は発電用の電極である。
Ａは駆動部、Ｂは発電部である。その他の部分は図１と
同様であるので、同一の符号を付与して説明は省略す
る。
【００１６】図３は、図２に示す圧電トランス１０のＸ
−Ｙ面の断面図である。同図において、各部分は図１及
び図２と同様であるので、同一符号を付与して説明は省
略する。
−Ｙ面の断面図である。同図において、各部分は図１及
び図２と同様であるので、同一符号を付与して説明は省
略する。
【００１７】以下、図１に基づいて、図２及び図３に示
す圧電トランス１０の製造方法を説明する。
す圧電トランス１０の製造方法を説明する。
【００１８】まず、圧電体材料からなるグリーンシート
１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄ、１ｅ、１ｆを準備した。これ
ら圧電体材料からなるグリーンシートは、Ｐｂ（Ｚｒ，
Ｔｉ）Ｏ3 系磁器材料粉末をバインダ及び溶剤などと混
練してペースト状にした後、ドクターブレード法でシー
ト状にしたものである。
１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄ、１ｅ、１ｆを準備した。これ
ら圧電体材料からなるグリーンシートは、Ｐｂ（Ｚｒ，
Ｔｉ）Ｏ3 系磁器材料粉末をバインダ及び溶剤などと混
練してペースト状にした後、ドクターブレード法でシー
ト状にしたものである。
【００１９】次に、グリーンシート１ａの表面の一方側
に、Ａｇ／Ｐｄを導電成分とする導体ペーストを用い
て、矩形状の駆動用の電極１２ａをスクリーン印刷法で
形成した。同様にして、グリーンシート１ｄの表面の他
方側に、グリーンシート１ｄの長手方向に対して直交す
る方向であって、その終端がグリーンシート１ｄの両端
部まで延びている略Ｉ字型の電極１３ｄ、１４ｄを形成
した。又、グリーンシート１ｆの裏面の一方側に、矩形
状の駆動用の電極１２ｆをスクリーン印刷法で形成し
た。
に、Ａｇ／Ｐｄを導電成分とする導体ペーストを用い
て、矩形状の駆動用の電極１２ａをスクリーン印刷法で
形成した。同様にして、グリーンシート１ｄの表面の他
方側に、グリーンシート１ｄの長手方向に対して直交す
る方向であって、その終端がグリーンシート１ｄの両端
部まで延びている略Ｉ字型の電極１３ｄ、１４ｄを形成
した。又、グリーンシート１ｆの裏面の一方側に、矩形
状の駆動用の電極１２ｆをスクリーン印刷法で形成し
た。
【００２０】次に、図１に示すように、下からグリーン
シート１ｆ、１ｅ、１ｄ、１ｃ、１ｂ、１ａの順に重ね
合わせた。その後、このように重ね合わせたグリーンシ
ートを圧着して積層圧着体を得た。
シート１ｆ、１ｅ、１ｄ、１ｃ、１ｂ、１ａの順に重ね
合わせた。その後、このように重ね合わせたグリーンシ
ートを圧着して積層圧着体を得た。
【００２１】次に、この積層圧着体を１１００℃で焼結
させて、図２に示す、内部及び外部に電極を有する圧電
体１１を得た。その後、圧電体１１の駆動用の電極１２
ａ、１２ｆが形成されている側と反対側の端面に、Ａｇ
を主成分とする導体ペーストを用いて、発電用の電極１
５を形成した。
させて、図２に示す、内部及び外部に電極を有する圧電
体１１を得た。その後、圧電体１１の駆動用の電極１２
ａ、１２ｆが形成されている側と反対側の端面に、Ａｇ
を主成分とする導体ペーストを用いて、発電用の電極１
５を形成した。
【００２２】次に、以上得られた圧電体について、シリ
コンオイル中で分極処理を施した。まず、駆動用の電極
１２ａと１２ｆの間に電界を印加して、厚さ方向に、圧
電体の分極度が飽和に至るまで分極した。
コンオイル中で分極処理を施した。まず、駆動用の電極
１２ａと１２ｆの間に電界を印加して、厚さ方向に、圧
電体の分極度が飽和に至るまで分極した。
【００２３】その後、駆動用の電極１２ａと１２ｆを電
気的に短絡して一方の極とし、電極１３ｄを他方の極と
し、この両極間に電界を印加して、長手方向に、圧電体
の分極度が飽和に至らない程度に分極した。
気的に短絡して一方の極とし、電極１３ｄを他方の極と
し、この両極間に電界を印加して、長手方向に、圧電体
の分極度が飽和に至らない程度に分極した。
【００２４】その後、電極１３ｄと１４ｄの間に電界を
印加して、長手方向に、圧電体の分極度が飽和に至るま
で分極した。なお、分極の方向は、電極１２ａ、１２ｆ
と電極１３ｄ間の分極方向と同一にした。同様にして、
電極１４ｄと電極１５間を圧電体の分極度が飽和に至る
まで分極した。
印加して、長手方向に、圧電体の分極度が飽和に至るま
で分極した。なお、分極の方向は、電極１２ａ、１２ｆ
と電極１３ｄ間の分極方向と同一にした。同様にして、
電極１４ｄと電極１５間を圧電体の分極度が飽和に至る
まで分極した。
【００２５】以上のようにして、発電部に形成した電極
のうち最も駆動部側に位置する電極１３ｄの駆動部側の
分極の度合いが、発電用の電極側の分極の度合いよりも
小さくした、本発明の圧電トランス１０を得た。なお、
この圧電トランス１０の寸法は４０×２０×２ｍｍであ
った。
のうち最も駆動部側に位置する電極１３ｄの駆動部側の
分極の度合いが、発電用の電極側の分極の度合いよりも
小さくした、本発明の圧電トランス１０を得た。なお、
この圧電トランス１０の寸法は４０×２０×２ｍｍであ
った。
【００２６】以上得られた圧電トランスについて、その
機械的強度を測定した。即ち、圧電トランス１０個につ
いて、厚み方向での抗折強度を測定した。そして、得ら
れたデータをワイブル確率紙にプロットして、平均破壊
強度（μ）及び形状母数（ｍ）を求めた。その結果を表
１に示す。
機械的強度を測定した。即ち、圧電トランス１０個につ
いて、厚み方向での抗折強度を測定した。そして、得ら
れたデータをワイブル確率紙にプロットして、平均破壊
強度（μ）及び形状母数（ｍ）を求めた。その結果を表
１に示す。
【００２７】（実施例２）実施例１と同様にして、駆動
部と出力用の電極間に形成する電極を、圧電体層を介し
て厚さ方向に重なるように互いに平行に形成した２つの
組とした、圧電トランスを作製した。
部と出力用の電極間に形成する電極を、圧電体層を介し
て厚さ方向に重なるように互いに平行に形成した２つの
組とした、圧電トランスを作製した。
【００２８】得られた圧電トランスの断面図を図４に示
す。同図において、２１は圧電体、２２ａ、２２ｆは駆
動用の電極、２３ａ、２３ｃ、２３ｅ、２３ｆ、２４
ａ、２４ｃ、２４ｅ、２４ｆは発電部に形成された電
極、２５は発電用の電極である。なお、圧電体の分極処
理は以下のように行なった。まず駆動用の電極２２ａと
２２ｆの間に電界を印加して、厚さ方向に、圧電体の分
極度が飽和に至るまで分極した。
す。同図において、２１は圧電体、２２ａ、２２ｆは駆
動用の電極、２３ａ、２３ｃ、２３ｅ、２３ｆ、２４
ａ、２４ｃ、２４ｅ、２４ｆは発電部に形成された電
極、２５は発電用の電極である。なお、圧電体の分極処
理は以下のように行なった。まず駆動用の電極２２ａと
２２ｆの間に電界を印加して、厚さ方向に、圧電体の分
極度が飽和に至るまで分極した。
【００２９】次に、駆動用の電極２２ａと２２ｆを電気
的に短絡して一方の極とし、電極２３ａ、２３ｃ、２３
ｅ、２３ｆを電気的に短絡して他方の極とし、この両極
間に電界を印加して、長手方向に、圧電体の分極度が飽
和に至らない程度に分極した。
的に短絡して一方の極とし、電極２３ａ、２３ｃ、２３
ｅ、２３ｆを電気的に短絡して他方の極とし、この両極
間に電界を印加して、長手方向に、圧電体の分極度が飽
和に至らない程度に分極した。
【００３０】次に、電極２３ａ、２３ｃ、２３ｅ、２３
ｆを電気的に短絡して一方の極とし、電極２４ａ，２４
ｃ、２４ｅ、２４ｆを電気的に短絡して他方の極とし、
この両極間に電界を印加して、長手方向に、圧電体の分
極度が飽和に至るまで分極した。なお、分極の方向は、
電極２２ａ、２２ｆと電極２３ａ、２３ｃ、２３ｅ、２
３ｆ間の分極の方向と同一にした。同様にして、電極２
４ａ、２４ｃ、２４ｅ、２４ｆと電極２５間を圧電体の
分極度が飽和に至るまで分極した。
ｆを電気的に短絡して一方の極とし、電極２４ａ，２４
ｃ、２４ｅ、２４ｆを電気的に短絡して他方の極とし、
この両極間に電界を印加して、長手方向に、圧電体の分
極度が飽和に至るまで分極した。なお、分極の方向は、
電極２２ａ、２２ｆと電極２３ａ、２３ｃ、２３ｅ、２
３ｆ間の分極の方向と同一にした。同様にして、電極２
４ａ、２４ｃ、２４ｅ、２４ｆと電極２５間を圧電体の
分極度が飽和に至るまで分極した。
【００３１】以上得られた圧電トランスについて、実施
例１と同様に、その機械的強度を測定した。その結果を
表１に示す。
例１と同様に、その機械的強度を測定した。その結果を
表１に示す。
【００３２】（実施例３）実施例１と同様にして、駆動
部を複数の電極を層状に有する積層タイプとし、駆動部
と発電用の電極間に形成する電極を、圧電体層を介して
厚さ方向に重なるように互いに平行に形成した３つの組
とした、圧電トランスを作製した。
部を複数の電極を層状に有する積層タイプとし、駆動部
と発電用の電極間に形成する電極を、圧電体層を介して
厚さ方向に重なるように互いに平行に形成した３つの組
とした、圧電トランスを作製した。
【００３３】得られた圧電トランスの断面図を図５に示
す。同図において、３１は圧電体、３２ａ、３２ｂ、３
２ｃ、３２ｄ、３２ｅ、３２ｆは駆動用の電極、３３
ａ、３３ｂ、３３ｃ、３３ｄ、３３ｅ、３３ｆ、３４
ａ、３４ｂ、３４ｃ、３４ｄ、３４ｅ、３４ｆ、３５
ａ、３５ｂ、３５ｃ、３５ｄ、３５ｅ、３５ｆは発電部
に形成された電極、３６は発電用の電極である。
す。同図において、３１は圧電体、３２ａ、３２ｂ、３
２ｃ、３２ｄ、３２ｅ、３２ｆは駆動用の電極、３３
ａ、３３ｂ、３３ｃ、３３ｄ、３３ｅ、３３ｆ、３４
ａ、３４ｂ、３４ｃ、３４ｄ、３４ｅ、３４ｆ、３５
ａ、３５ｂ、３５ｃ、３５ｄ、３５ｅ、３５ｆは発電部
に形成された電極、３６は発電用の電極である。
【００３４】なお、圧電体の分極処理は以下のように行
なった。まず駆動用の電極３２ａ、３２ｃ、３２ｅを電
気的に短絡して一方の極とし、電極３２ｂ、３２ｄ、３
２ｆを電気的に短絡して他方の極とし、この両極間に電
界を印加して、厚さ方向に、圧電体の分極度が飽和に至
るまで分極した。
なった。まず駆動用の電極３２ａ、３２ｃ、３２ｅを電
気的に短絡して一方の極とし、電極３２ｂ、３２ｄ、３
２ｆを電気的に短絡して他方の極とし、この両極間に電
界を印加して、厚さ方向に、圧電体の分極度が飽和に至
るまで分極した。
【００３５】次に、駆動用の電極３２ａ、３２ｂ、・
・、３２ｅ、３２ｆを電気的に短絡して一方の極とし、
電極３３ａ、３３ｂ、・・、３３ｅ、３３ｆを電気的に
短絡して他方の極とし、この両極間に電界を印加して、
長手方向に、圧電体の分極度が飽和に至らない程度に分
極した。
・、３２ｅ、３２ｆを電気的に短絡して一方の極とし、
電極３３ａ、３３ｂ、・・、３３ｅ、３３ｆを電気的に
短絡して他方の極とし、この両極間に電界を印加して、
長手方向に、圧電体の分極度が飽和に至らない程度に分
極した。
【００３６】次に、電極３３ａ、３３ｂ、・・、３３
ｅ、３３ｆを電気的に短絡して一方の極とし、電極３４
ａ、３４ｂ、・・、３４ｅ、３４ｆを電気的に短絡して
他方の極とし、この両極間に電界を印加して、長手方向
に、圧電体の分極度が飽和に至るまで分極した。なお、
分極の方向は、電極３２ａ、３２ｂ、・・、３２ｅ、３
２ｆと電極３３ａ、３３ｂ、・・、３３ｅ、３３ｆ間の
分極方向と同一にした。同様にして、電極３４ａ、３４
ｂ、・・、３４ｅ、３４ｆ間と電極３５ａ、３５ｂ、・
・、３５ｅ、３５ｆ間を圧電体の分極度が飽和に至るま
で分極した。電極３５ａ、３５ｂ、・・、３５ｅ、３５
ｆ間と電極３６間を圧電体の分極度が飽和に至るまで分
極した。
ｅ、３３ｆを電気的に短絡して一方の極とし、電極３４
ａ、３４ｂ、・・、３４ｅ、３４ｆを電気的に短絡して
他方の極とし、この両極間に電界を印加して、長手方向
に、圧電体の分極度が飽和に至るまで分極した。なお、
分極の方向は、電極３２ａ、３２ｂ、・・、３２ｅ、３
２ｆと電極３３ａ、３３ｂ、・・、３３ｅ、３３ｆ間の
分極方向と同一にした。同様にして、電極３４ａ、３４
ｂ、・・、３４ｅ、３４ｆ間と電極３５ａ、３５ｂ、・
・、３５ｅ、３５ｆ間を圧電体の分極度が飽和に至るま
で分極した。電極３５ａ、３５ｂ、・・、３５ｅ、３５
ｆ間と電極３６間を圧電体の分極度が飽和に至るまで分
極した。
【００３７】以上得られた圧電トランスについて、実施
例１と同様に、その機械的強度を測定した。その結果を
表１に示す。
例１と同様に、その機械的強度を測定した。その結果を
表１に示す。
【００３８】（比較例）一方、比較のため、従来例とし
て、実施例３の圧電トランスと同一寸法、同一電極構造
であって、駆動部内及び発電部内の分極の度合いをそれ
ぞれ同じとした圧電トランスを作製した。
て、実施例３の圧電トランスと同一寸法、同一電極構造
であって、駆動部内及び発電部内の分極の度合いをそれ
ぞれ同じとした圧電トランスを作製した。
【００３９】そして、得られた圧電トランスについて、
実施例１と同様に、その機械的強度を測定した。その結
果を表１に示す。
実施例１と同様に、その機械的強度を測定した。その結
果を表１に示す。
【００４０】
【表１】
【００４１】表１に示す通り、本発明の圧電トランス
は、従来例と比較して、平均破壊強度（μ）が約２倍以
上と向上しており、そのばらつきも形状母数（ｍ）に示
されているように大幅に小さくなっている。このこと
は、分極処理時に、圧電トランスにマイクロクラックな
どの欠陥が発生していないことを示している。
は、従来例と比較して、平均破壊強度（μ）が約２倍以
上と向上しており、そのばらつきも形状母数（ｍ）に示
されているように大幅に小さくなっている。このこと
は、分極処理時に、圧電トランスにマイクロクラックな
どの欠陥が発生していないことを示している。
【００４２】なお、本発明の圧電トランスは、上記実施
例に限定されるものではなく、その要旨の範囲内で種々
に変形することができる。例えば、駆動用の電極の位
置、形状や数、分極処理用の電極の位置、形状や数、発
電用の電極の位置や形状などは適宜変更可能である。
例に限定されるものではなく、その要旨の範囲内で種々
に変形することができる。例えば、駆動用の電極の位
置、形状や数、分極処理用の電極の位置、形状や数、発
電用の電極の位置や形状などは適宜変更可能である。
【００４３】又、上記実施例では、駆動部と発電用の電
極の間に形成された電極のうち、最も駆動部に近い電極
の駆動部側のみを飽和しない程度に分極させているが、
駆動部側から発電用の電極側に行くにつれて、発電部内
の分極度合いを段階的に徐々に変化させることもでき
る。
極の間に形成された電極のうち、最も駆動部に近い電極
の駆動部側のみを飽和しない程度に分極させているが、
駆動部側から発電用の電極側に行くにつれて、発電部内
の分極度合いを段階的に徐々に変化させることもでき
る。
【００４４】又、上記実施例では、圧電トランスを一体
的に形成するために、圧電体材料からなるグリーンシー
トの積層体を焼結させる方法を用いたが、圧電体ペース
トの印刷による重ね合わせ、焼結体同士の融着などによ
る方法で形成することもできる。
的に形成するために、圧電体材料からなるグリーンシー
トの積層体を焼結させる方法を用いたが、圧電体ペース
トの印刷による重ね合わせ、焼結体同士の融着などによ
る方法で形成することもできる。
【００４５】さらに、上記実施例では、圧電体として磁
器を用いたが、例えば磁器−圧電性樹脂の複合物、圧電
性樹脂などを用いることもできる。
器を用いたが、例えば磁器−圧電性樹脂の複合物、圧電
性樹脂などを用いることもできる。
【００４６】
【発明の効果】以上の説明で明らかなように、本発明に
よれば、駆動部と発電用の電極の間に分極用の電極を有
し、これによって駆動部側の分極の度合いを発電用の電
極側の分極の度合いよりも小さくなるよう分極できるの
で、分極時の内部応力の発生による圧電体の破壊やマイ
クロクラックの発生が抑えられる。
よれば、駆動部と発電用の電極の間に分極用の電極を有
し、これによって駆動部側の分極の度合いを発電用の電
極側の分極の度合いよりも小さくなるよう分極できるの
で、分極時の内部応力の発生による圧電体の破壊やマイ
クロクラックの発生が抑えられる。
【００４７】したがって、機械的強度に優れた圧電トラ
ンスを得ることができる。
ンスを得ることができる。
【図１】本発明の一実施例による圧電トランスの、焼成
前の積層圧着体の分解斜視図である。
前の積層圧着体の分解斜視図である。
【図２】図１に示す積層圧着体を用いて得られる圧電ト
ランスの斜視図である。
ランスの斜視図である。
【図３】図２に示す圧電トランスのＸ−Ｙ面の断面図で
ある。
ある。
【図４】本発明の他の実施例の圧電トランスの斜視図で
ある。
ある。
【図５】本発明の他の実施例の圧電トランスの斜視図で
ある。
ある。
Ａ 駆動部 Ｂ 発電部 １ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄ，１ｅ，１ｆ グリーンシ
ート １０ 圧電トランス １１，２１，３１ 圧電体 １２ａ，１２ｂ，１２ｃ，１２ｄ，１２ｅ，１２ｆ
駆動用の電極 １３ｄ，１４ｄ，２３ａ，２３ｃ，２３ｅ，２３ｆ，２
４ａ，２４ｃ，２４ｅ，２４ｆ，３３ａ〜３３ｆ，３４
ａ〜３４ｆ，３５ａ〜３５ｆ 分極処理用の電極 １５，２５，３６ 発電用の電極
ート １０ 圧電トランス １１，２１，３１ 圧電体 １２ａ，１２ｂ，１２ｃ，１２ｄ，１２ｅ，１２ｆ
駆動用の電極 １３ｄ，１４ｄ，２３ａ，２３ｃ，２３ｅ，２３ｆ，２
４ａ，２４ｃ，２４ｅ，２４ｆ，３３ａ〜３３ｆ，３４
ａ〜３４ｆ，３５ａ〜３５ｆ 分極処理用の電極 １５，２５，３６ 発電用の電極
Claims (4)
- 【請求項１】 駆動用の電極と厚さ方向に分極された
圧電体とで構成された駆動部が一方側に配置され、発電
用の電極と長手方向に分極された圧電体とで構成された
発電部が他方側に配置されている、一体型の板状の積層
型圧電トランスにおいて、前記駆動部と前記発電用の電
極の間に、少なくとも１部が該圧電体の表面に露出した
１つ以上の電極を有し、前記発電部における、該電極の
うち少なくとも最も前記駆動部側に位置する電極と前記
駆動部との間の部分の分極の度合いが、該電極と前記発
電用の電極との間の部分の分極の度合いよりも小さいこ
とを特徴とする、積層型圧電トランス。 - 【請求項２】 前記駆動部と前記発電用の電極の間の
電極は、前記発電部の分極方向に直交するように形成さ
れていることを特徴とする、請求項１記載の積層型圧電
トランス。 - 【請求項３】 前記駆動部と前記発電用の電極の間の
電極は、圧電体層を介して厚さ方向に重なるように互い
に平行に形成された少なくとも１つの組からなることを
特徴とする、請求項１又は請求項２記載の積層型圧電ト
ランス。 - 【請求項４】 前記圧電体は磁器であることを特徴と
する、請求項１、２又は３記載の積層型圧電トランス。
Priority Applications (6)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2692096A JP3090023B2 (ja) | 1996-02-14 | 1996-02-14 | 積層型圧電トランス |
| EP97102345A EP0794580B1 (en) | 1996-02-14 | 1997-02-13 | Piezoelectric transformer |
| DE69722691T DE69722691T2 (de) | 1996-02-14 | 1997-02-13 | Piezoelektrischer Transformator |
| US08/801,904 US5903086A (en) | 1996-02-14 | 1997-02-14 | Piezoelectric Transformer |
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| US09/189,271 US6012207A (en) | 1996-02-14 | 1998-11-09 | Method of manufacturing a piezoelectric transformer |
Applications Claiming Priority (1)
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|---|---|---|---|
| JP2692096A JP3090023B2 (ja) | 1996-02-14 | 1996-02-14 | 積層型圧電トランス |
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| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09223827A JPH09223827A (ja) | 1997-08-26 |
| JP3090023B2 true JP3090023B2 (ja) | 2000-09-18 |
Family
ID=12206634
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2692096A Expired - Fee Related JP3090023B2 (ja) | 1996-02-14 | 1996-02-14 | 積層型圧電トランス |
Country Status (3)
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| KR (1) | KR100247060B1 (ja) |
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| DE69724437T2 (de) * | 1996-07-12 | 2004-07-15 | Taiheiyo Cement Corp. | Piezoelektrische transformatoranordnung |
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| JP4158338B2 (ja) * | 2000-06-06 | 2008-10-01 | 株式会社デンソー | インジェクタ用圧電体素子 |
| US6342753B1 (en) | 2000-09-25 | 2002-01-29 | Rockwell Technologies, Llc | Piezoelectric transformer and operating method |
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| US6812623B2 (en) * | 2001-09-28 | 2004-11-02 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Piezoelectric transformer |
| US6747401B2 (en) * | 2002-07-01 | 2004-06-08 | Advancewave Technology, Inc. | Augmenting surface electrode for piezoelectric workpiece |
| US20050026982A1 (en) * | 2003-06-10 | 2005-02-03 | Soenke Johannsen | Composition that consists of alkanedicarboxylic acids and a pharmaceutical active ingredient |
| DE102016102488A1 (de) * | 2016-02-12 | 2017-08-17 | Epcos Ag | Verfahren zur Herstellung eines piezoelektrischen Transformators und piezoelektrischer Transformator |
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|---|---|---|---|---|
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| JPH07176805A (ja) * | 1993-12-21 | 1995-07-14 | West Electric Co Ltd | 圧電トランスおよび放電管点灯駆動装置 |
| JPH09172211A (ja) * | 1995-12-20 | 1997-06-30 | Nec Corp | 圧電磁器トランス |
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- 1996-02-14 JP JP2692096A patent/JP3090023B2/ja not_active Expired - Fee Related
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1997
- 1997-02-14 US US08/801,904 patent/US5903086A/en not_active Expired - Lifetime
- 1997-02-14 KR KR1019970004354A patent/KR100247060B1/ko not_active IP Right Cessation
-
1998
- 1998-11-09 US US09/189,271 patent/US6012207A/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US5903086A (en) | 1999-05-11 |
| KR100247060B1 (ko) | 2000-03-15 |
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| US6012207A (en) | 2000-01-11 |
| JPH09223827A (ja) | 1997-08-26 |
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